MENGENAL BAKTERI Klebsiella pneumoniae DI LINGKUNGAN

Ir. Ahmad Syauqi, M.Si. (Lektor Kepala pada Jurusan Biologi Lingkungan)

Bakteri merupakan salah satu makhluk hidup mikroskopis tergolong prokaryota yaitu makhluk hidup satu sel. Spesies Klebsiella pneumonia dikenal sebagai penyebab penyakit pneumonia atau community acquired pneumonia (http://penyakitpnuemonia.com) yang menyerang organ pernafasan kita. Sakit pneumonia adalah peradangan pada paru dan alveoli berisi nanah dan darah (Nester, Anderson, Roberts Jr. Nester, 2007). Paru dan alveoli seperti ditunjukkan pada gambar 1. Secara biologi bakteri tersebut dapat hidup dalam tubuh kita pada organ paru-paru setelah mereka memperoleh nutrisi dan melewati pertahanan imun tubuh. Infeksi yang terjadi baru-baru ini telah merenggut 38 orang (35 anak balita dan 3 orang dewasa) di Papua, tepatnya di Kecamatan Mbuwa dan Bulmiyalma Kabupaten Nduga (Kompas, Senen 14 Desember 2015). Badan kesehatan dunia WHO memperkirakan 1,1 juta anak di dunia meninggal dan 38.000 anak pada tahun 2008 di Indonesia akibat penyakit pneumonia (www.alodokter.com/pneumonia).

pneumoniapneumonia-paru-paru

 Gambar 1. Paru terkena pneumonia dan bagian Alveoli Paru (Sumber: http://penyakitpneumonia.com dan Alveoli repro http://penyakitpneumonia.com dari Ecyclopedia Britanica. Inc. 2007)

Makhluk bakteri dalam menimbulkan penyakit dapat digolongkan dua hal yaitu sebab jumlahnya dan hasil metabolit yang dikeluarkan. Jenis pertama, gejala penyakit dapat terlihat setelah mencapai jumlah minimum yang disebut minimal infection dose (MID) tertentu seperti Salmonella typhosa hanya 10 sel. Sedangkan perkembang biakan mereka untuk bergenerasi, satu sel menjadi dua sel dalam hitungan menit dan jam. Kedua bakteri tersebut secara sudut pandang lingkungan (ekologis) dapat dipelajari.

Pandangan lingkungan terhadap makhluk hidup itu terkadang tidak dilihat sebagai musuh, tetapi manfaatnya di alam (nature). Contoh hal ini adalah Escherichia coli (Enterobacteriaceae) yang sangat dikenal sebagai penyebab diare (gejala nampak pada MID 106 – 108 sel), merupakan spesies yang bermanfaat dalam pengembangan sains genomik, dengan hasil saat ini hormon insulin setelah gen hormon itu dipindahkan kepadanya. Klebsiella pneumoniae adalah salah satu penyebab penyakit tetapi ia pada lingkungan terrestrial merupakan bakteri fiksasi nitrogen (aerob fakultatif) dan sangat dibutuhkan pada lingkungan pertanian. Bakteri lainnya adalah butuh oksigen (aerob)  Azotobacter chroococcum, A agilis, A macrocytogenes, Pseudomonas saccharophila. Sedangkan aerob fakultatif seperti Bacillus polymixa, Enterobacter agglomerans, Erwinia herbicola. Demikian pula secara genomik Klebsiella pneumoniae, gen fiksasi nitrogen telah dipindahkan ke bakteri E coli dan sukses memfiksasi Nitrogen (Prentis, 1985).

Bakteri penyebab penyakit pada organ perut, Enterobacteriaceae, secara umum berasosiasi dengan air yang kita gunakan. Sedangkan pneumonia datangnya didahului oleh influenza yang disebabkan oleh virus. Secara ekologis hal ini merupakan hasil interaksi diantara makhluk hidup (manusia-bakteri). Sakit flu bila dibiarkan terjadi misalnya lebih dari 1 minggu akan mendatangkan/menguntungkan mikroorganisme penyebab penyakit pneumonia. Dalam hal ini secara logis penyembuhan segera sakit flu akan mencegah pneumonia. Hal seperti ini analog dengan plag gigi yang disebabkan oleh jenis Streptococcus mutans merupakan pioner pada peristiwa rusaknya gigi dan infeksi gusi. Terjadinya plag merupakan faktor lingkungan yang menguntungkan bagi mikroba lainnya dalam mulut.

            Klebsiella pneumoniae merupakan mangsa makhluk hewan satu sel (mikroskopis), protozoa sebagai pemangsa (predator) yaitu spesies Tetrahymena pyriformis. Studi yang dilakukan oleh van den Ende pada tahun 1973 (Atlas and Bartha, 1998: 90) bakteri itu dapat dikendalikan populasinya oleh predator dibanding control seperti ditunjukkan pada gambar 2.

predasi

Gambar 2. Interaksi Antara pemangsa Tetrahymena dan mangsa Klebsiella pada Kultur kontinyu menunjukkan osilasi jumlah dibanding dengan kontrol apabila tidak ada predator (Sumber: van den Ende 1973 dengan izin dari American Association untuk pengembangan pengetahuan kepada Atlas dan Bartha, 1998).

 

Memperhatikan karakteristik Klebsiella pneumoniae tersebut terhadap kasus-kasus penyakit pneumonia yang disebabkan oleh bakteri itu, selain sumber yang berasal dari rumah sakit, perlu pemeriksaan areal pertanian dan perairan. Bila interaksi bakteri itu dengan tanaman yang perlu nitrogen seperti polong-polongan, kepastian adanya Klebsiella itu perlu dihambat dan diusahakan bakteri fiksasi nitrogen lainnya yang dipelihara. Sedangkan di perairan khususnya yang dimanfaatkan untuk sumber air minum, bakteri yang berasosiasi dengan air dan menimbulkan penyakit dapat diiinteraksikan dengan protozoa, khususnya dalam treatment biologis.

Problem Pengobatan

Pengendalian lingkungan secara pengelolaan dapat ditujukan kepada tiga institusi dalam masyarakat, yaitu pemerintah, masyarakat domestik (penduduk) dan swasta. Peranan Swasta telah diberikan peluang untuk masalah lingkungan seperti bagian CSR atau peran lain dalam program-program lingkungan lainnya. Mengapa? Hal demikian disebabkan karakteristik bakteri ini berpotensi untuk resisten terhadap antibiotik. Enterobacteriaceae memiliki gen resisten (R) dan bila salah satu individu memiliki plasmid (Gambar 3) terkandung gen tersebut maka sangat mudah populasinya  bertransformasi menjadi resisten. Nester et all. (2007: 209) menerangkan bahwa gen tersebut bila hadir akan kebal terhadap antibiotik; Sulfanilamide, Streptomycin, Chloramphenicol, dan Tetracycline. Hal ini bermakna masih panjang untuk mengenal lebih jauh siapa dan bagaimana Klebsiella pneumoniae dapat dikendalikan khususnya penyebab pneumonia.

plasmid

Gambar 3. Plasmid Bakteri penyebab resisten terhadap antibiotik (Sumber: Nester et all., 2007).

 

 

 

Kepustakaan:

Atlas, R.M. and R. Bartha. 1998. Microbial Ecology Fundamentals and Application. Fourth Edition. Benjamin Cummings Science Publising. Co. California. Hal. 90.

Kompas, 2015. Kematian Anak Balita di Papua Pembangunan Daerah Terpencil perlu Terobosan Senen 14 Desember. Hal. 13. Kolom 6.

Nester, E.W., D.G. Anderson, C.E. Roberts Jr. and M.T. Nester. 2007. Microbiology A Human Prepective. Fifth Edition. McGraw Hill Higher Education. New York. p. 209, G-15.

Prentis, S. 1985. Bioteknologi (Alih Bahasa Maggy Thenawidjaja. Erlangga. Jakarta. Hal.: 123-132.

Syauqi, A. 2015. Mikrobiologi Lingkungan Peranan Mikroorganisme dalam Kehidupan. Teori dan Praktek. Edisi V. Jurusan Biologi FMIPA Unisma. Malang. Hal. 14, 36, 38, 61.

Penumonia. Akses tanggal 14 Desember 2015. URL:http://www.alodokter.com/pneumonia

Penyakit Pneumonia Disebabkan Oleh. Akses Tanggal 14 Desember 2015. URL:http://penyakitpnumonia.com

Suatu Artikel Pengabdian kepada Masyarakat